一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，可有效解決堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置難以實(shí)時(shí)監(jiān)控，試驗(yàn)精度不高，難以保持土樣和水流的可控性的問題，技術(shù)方案是，試驗(yàn)槽包括水槽和裝在水槽下部的土樣槽，水槽為兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，水槽的內(nèi)腔構(gòu)成沖蝕通道，土樣槽為上部開口的中空結(jié)構(gòu)，土樣槽的內(nèi)腔構(gòu)成土體置放腔，土體置放腔的上部與沖蝕通道相連通，土體置放腔內(nèi)裝有水平的托板，推桿電機(jī)的輸出軸經(jīng)頂桿伸入土體置放腔，伸入的一端與托板固定在一起，試驗(yàn)槽上裝有用于監(jiān)測裝在土體置放腔內(nèi)的土體高度的光電傳感器，光電傳感器與控制器相連，控制器與推桿電機(jī)相連，本實(shí)用新型試驗(yàn)過程穩(wěn)定，滿足土體沖刷試驗(yàn)要求，使用方便效果好。
【專利說明】一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及沖蝕試驗(yàn)裝置，特別是一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于堤防潰口和沖蝕過程，多采用物理模型試驗(yàn)和假定潰口發(fā)展模式及結(jié)合參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬的方法進(jìn)行分析研宄，現(xiàn)有技術(shù)大多從潰口模式上研宄潰決機(jī)理，由于堤防潰決形成及潰決過程非常復(fù)雜，影響因素眾多，現(xiàn)有模型不能滿足對(duì)堤防潰口沖蝕規(guī)律的研宄?，F(xiàn)有的模型試驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，試驗(yàn)精度不高，并且試驗(yàn)過程操作較復(fù)雜，難以保持土樣和水流的可控性，并且耗時(shí)長，成本高。因此，堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置的改進(jìn)和創(chuàng)新勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，能有效解決堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置難以實(shí)時(shí)監(jiān)控，試驗(yàn)精度不高，試驗(yàn)過程操作復(fù)雜，難以保持土樣和水流的可控性，并且耗時(shí)長，成本高的問題。
[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括試驗(yàn)槽和推桿電機(jī)，試驗(yàn)槽包括水槽和裝在水槽下部的土樣槽，水槽為兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，水槽的內(nèi)腔構(gòu)成沖蝕通道，土樣槽為上部開口的中空結(jié)構(gòu)，土樣槽的內(nèi)腔構(gòu)成土體置放腔，土體置放腔的上部與沖蝕通道相連通，土體置放腔內(nèi)裝有水平的托板，推桿電機(jī)的輸出軸經(jīng)頂桿伸入土體置放腔，伸入的一端與托板固定在一起，構(gòu)成托板沿土體置放腔上、下的滑動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)槽上裝有用于監(jiān)測裝在土體置放腔內(nèi)的土體高度的光電傳感器，光電傳感器與控制器相連，控制器與推桿電機(jī)相連，試驗(yàn)時(shí)，土體置放腔內(nèi)裝滿待試驗(yàn)的土體，水槽通水，沖蝕通道內(nèi)的水對(duì)土體進(jìn)行沖蝕，隨著沖蝕作用的持續(xù)，土體高度不斷下降，當(dāng)?shù)陀诠怆妭鞲衅鞯母袘?yīng)高度時(shí)，光電傳感器向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制頂桿勻速向上運(yùn)動(dòng)，頂桿帶動(dòng)托板勻速向上運(yùn)動(dòng)，托板將土體置放腔內(nèi)的土體頂起，直到高于光電傳感器感應(yīng)高度停止，如此循環(huán)，保證土體的頂面始終保持在同一高度進(jìn)行沖蝕試驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡單合理，易生產(chǎn)，成本低，易操作，能夠開展不同土體強(qiáng)度和水流速度組合下的沖蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)過程穩(wěn)定，滿足土體沖刷試驗(yàn)要求，使用方便效果好，有是堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置上的創(chuàng)新。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型使用狀態(tài)圖。
[0007]圖2為本實(shí)用新型試驗(yàn)槽的剖面主視圖。
[0008]圖3為本實(shí)用新型試驗(yàn)槽的側(cè)視圖。
[0009]圖4為本實(shí)用新型密封體的剖面主視圖。
[0010]圖5為本實(shí)用新型密封蓋的剖面主視圖。
[0011]圖6為本實(shí)用新型電路連接框式圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]由圖1-6給出，本實(shí)用新型包括試驗(yàn)槽和推桿電機(jī)，試驗(yàn)槽包括水槽1和裝在水槽下部的土樣槽12，水槽1為兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，水槽1的內(nèi)腔構(gòu)成沖蝕通道la，土樣槽12為上部開口的中空結(jié)構(gòu)，土樣槽12的內(nèi)腔構(gòu)成土體置放腔12a，土體置放腔12a的上部與沖蝕通道la相連通，土體置放腔12a內(nèi)裝有水平的托板3，推桿電機(jī)7的輸出軸經(jīng)頂桿6伸入土體置放腔12a，伸入的一端與托板3固定在一起，構(gòu)成托板沿土體置放腔12a上、下的滑動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)槽上裝有用于監(jiān)測裝在土體置放腔內(nèi)的土體10高度的光電傳感器14，光電傳感器14與控制器15相連，控制器15與推桿電機(jī)7相連，試驗(yàn)時(shí)，土體置放腔12a內(nèi)裝滿待試驗(yàn)的土體10，水槽1的進(jìn)水端通水，沖蝕通道la內(nèi)的水9對(duì)土體10進(jìn)行沖蝕，隨著沖蝕作用的持續(xù)，土體高度不斷下降，當(dāng)?shù)陀诠怆妭鞲衅?4的感應(yīng)高度時(shí)，光電傳感器向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制頂桿勻速向上運(yùn)動(dòng)，頂桿帶動(dòng)托板勻速向上運(yùn)動(dòng)，托板將土體置放腔內(nèi)的土體頂起，直到高于光電傳感器感應(yīng)高度停止，繼續(xù)沖蝕，如此循環(huán)，從而保證土體的頂面始終保持在同一高度進(jìn)行沖蝕試驗(yàn)，即保證了沖蝕試驗(yàn)在同一流速下進(jìn)行。
[0014]為保證使用效果，所述的水槽1兩端分別裝有進(jìn)水連接法蘭2a和出水連接法蘭2b，進(jìn)水連接法蘭2a和出水連接法蘭2b均開有連接孔13 ；
[0015]所述的沖蝕通道la的截面為方形，土體置放腔12a的截面為方形，沖蝕通道的下表面與土體置放腔的上表面共面；
[0016]所述的控制器15分別與光電傳感器14和推桿電機(jī)7相連，對(duì)其整體工作進(jìn)行全面控制，需要說明的是，控制器為市售產(chǎn)品(現(xiàn)有技術(shù))如8051單片機(jī)控制或PLC控制器，即可根據(jù)光電傳感器14的位置信號(hào)進(jìn)行調(diào)控推桿電機(jī)7的工作狀態(tài)，該技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所慣用的技術(shù)手段。
[0017]所述的試驗(yàn)槽采用透明材料制成(如有機(jī)玻璃)，可以減小試驗(yàn)過程中裝置本身對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，同時(shí)光電傳感器14可裝在試驗(yàn)槽的外壁上，光電傳感器14的感應(yīng)高度與土體置放腔的上表面高度相同；
[0018]所述的土樣槽12下部開有通孔11，頂桿6的上部穿過通孔11伸入土體置放腔12a內(nèi)，伸入的一端與托板3固定在一起，頂桿6與通孔11之間裝有密封裝置；所述的密封裝置包括密封體4和裝在密封體下部的密封蓋5，密封體4是由上柱體42和下柱體41上下相連構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，上柱體42、下柱體41和密封蓋5的中心開有同軸的上下貫通的穿孔43，上柱體42的外徑小于下柱體41，上柱體42固定在通孔11內(nèi)，上柱體42與通孔11之間設(shè)置有第一盤根44，頂桿6穿過穿孔43與托板3固定在一起，頂桿6與穿孔43之間裝有第二盤根45，所述的密封蓋5上由凸起的密封頭51，密封頭51周邊在密封蓋的上設(shè)置有上下貫通的第一螺栓孔52，下柱體41上開有與第一螺栓孔52相對(duì)應(yīng)的第二螺栓孔46，第一螺栓孔52與第二螺栓孔46內(nèi)裝有用于固定密封蓋5的固定螺栓8 ;密封裝置有效防止在試驗(yàn)過程中通孔處滲水以及更好的保持裝置的穩(wěn)定性；
[0019]本實(shí)用新型的使用情況是，水槽1的兩端分別通過進(jìn)水連接法蘭2a和出水連接法蘭2b與進(jìn)水管和出水管相連，土體置放腔12a內(nèi)裝滿待試驗(yàn)的土體10，水槽1的進(jìn)水端通水，沖蝕通道la內(nèi)的水9對(duì)土體10進(jìn)行沖蝕，隨著沖蝕作用的持續(xù)，土體高度不斷下降，當(dāng)?shù)陀诠怆妭鞲衅?4的感應(yīng)高度時(shí)，光電傳感器向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制頂桿勻速向上運(yùn)動(dòng)，頂桿帶動(dòng)托板勻速向上運(yùn)動(dòng)，托板將土體置放腔內(nèi)的土體頂起，直到高于光電傳感器感應(yīng)高度停止，繼續(xù)沖蝕，如此循環(huán)，從而保證土體的頂面始終保持在同一高度進(jìn)行沖蝕試驗(yàn)，即保證了沖蝕試驗(yàn)在同一流速下進(jìn)行，從而真實(shí)的模擬了堤防潰口和沖蝕過程，為開展土體沖蝕試驗(yàn)和精確量測系統(tǒng)提供平臺(tái)，可滿足試驗(yàn)過程對(duì)水壓、水深、流速、流量、含沙量、沖蝕厚度、斷面橫向沖蝕面分布的精確量測，以及土體沖刷試驗(yàn)要求，能夠開展不同土體強(qiáng)度和水流速度組合下的沖蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)過程穩(wěn)定，結(jié)果精確，使用方便，效果好，有是堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置上的創(chuàng)新，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)槽和推桿電機(jī)，其特征在于，試驗(yàn)槽包括水槽(1)和裝在水槽下部的土樣槽(12)，水槽(1)為兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，水槽(1)的內(nèi)腔構(gòu)成沖蝕通道(la)，土樣槽(12)為上部開口的中空結(jié)構(gòu)，土樣槽(12)的內(nèi)腔構(gòu)成土體置放腔(12a)，土體置放腔(12a)的上部與沖蝕通道(la)相連通，土體置放腔(12a)內(nèi)裝有水平的托板(3)，推桿電機(jī)(7)的輸出軸經(jīng)頂桿(6)伸入土體置放腔(12a)，伸入的一端與托板(3)固定在一起，構(gòu)成托板沿土體置放腔(12a)上、下的滑動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)槽上裝有用于監(jiān)測裝在土體置放腔內(nèi)的土體(10)高度的光電傳感器(14)，光電傳感器(14)與控制器(15)相連，控制器(15)與推桿電機(jī)(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的水槽(1)兩端分別裝有進(jìn)水連接法蘭(2a)和出水連接法蘭(2b)，進(jìn)水連接法蘭(2a)和出水連接法蘭(2b)均開有連接孔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的沖蝕通道(la)的截面為方形，土體置放腔(12a)的截面為方形，沖蝕通道的下表面與土體置放腔的上表面共面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的土樣槽(12)下部開有通孔(11 )，頂桿(6)的上部穿過通孔(11)伸入土體置放腔(12a)內(nèi)，伸入的一端與托板(3)固定在一起，頂桿(6)與通孔(11)之間裝有密封裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的密封裝置包括密封體(4)和裝在密封體下部的密封蓋(5)，密封體(4)是由上柱體(42)和下柱體(41)上下相連構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，上柱體(42)、下柱體(41)和密封蓋(5)的中心開有同軸的上下貫通的穿孔(43)，上柱體(42)的外徑小于下柱體(41)，上柱體(42)固定在通孔(11)內(nèi)，上柱體(42)與通孔(11)之間設(shè)置有第一盤根(44)，頂桿(6)穿過穿孔(43)與托板(3)固定在一起，頂桿(6 )與穿孔(43 )之間裝有第二盤根(45 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的堤防潰口沖蝕試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的密封蓋(5)上由凸起的密封頭(51)，密封頭(51)周邊在密封蓋的上設(shè)置有上下貫通的第一螺栓孔(52)，下柱體(41)上開有與第一螺栓孔(52)相對(duì)應(yīng)的第二螺栓孔(46)，第一螺栓孔(52)與第二螺栓孔(46)內(nèi)裝有用于固定密封蓋(5)的固定螺栓(8)。
【文檔編號(hào)】G01N3/02GK204241327SQ201420779247
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】何鮮峰, 汪自力, 周莉, 岳瑜素, 謝義兵, 趙志忠, 李延卓, 李姝昱, 顏小飛, 周楊, 王銳, 李長征, 李海曉, 楊磊, 張清明 申請(qǐng)人:黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院